【技术实现步骤摘要】
一种基于图像分割神经网络的复杂场景云检测方法及系统
[0001]本专利技术涉及云检测
,尤其涉及一种基于图像分割神经网络的复杂场景云检测方法及系统。
技术介绍
[0002]可见光遥感图像有空间分辨率高,信息提取迅速的特点;在可见光遥感图像中,云层遮盖地物的现象普遍存在,降低了图像中地面目标信息的可用性,这既增加了数据存储的开销,又降低了数据的实用价值,影响信息的解译和获取。
[0003]当前遥感影像云检测方法主要分为三种,分别是基于阈值的方法、基于图像基本特征的方法和基于深度学习的方法;前者是物理方法,着重从物理特性出发,根据光学遥感图像云层纹理特性和高光谱波段差异,对图像进行形态学等预处理步骤同时设置相应的阈值,实现云检测;而后者是统计方法,着重从采用卷积神经网络学习遥感影像的外在表征,寻找对云和非云的合适表达;这些方法虽然能够实现对遥感影像自动化云检测,但在复杂的实际环境难以取得好的应用效果。
[0004]近些年来,随着计算能力的提高,也有学者采用深度学习的方法做云检测,主要分为基于图像分类的方法和 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于图像分割神经网络的复杂场景云检测方法,其特征在于,所述方法包括:S1、从预设的数据库中获取含云图像集;S2、对所述含云图像集进行数据增强处理,得到增强遥感图像集;所述增强遥感图像包括图像、与所述图像对应的标签;所述标签表征图像的类型;S3、将所述增强遥感图像集分为训练集和测试集;S4、利用所述训练集对云检测网络架构初始模型进行训练,得到云检测网络架构目标模型;所述云检测网络架构初始模型为包括至少两个回路的对抗网络;每个所述回路包括至少一个生成器和一个辨别器;所述生成器和所述辨别器为对称结构;S5、利用所述云检测网络架构目标模型,对所述测试集进行处理,得到云检测结果。2.根据权利要求1所述的基于图像分割神经网络的复杂场景云检测方法,所述对所述遥感图像集进行数据增强处理,得到增强遥感图像集,包括:S21、对所述含云图像集进行扩充处理,将所有的含云图像分辨率设置为预设值,得到第二含云图像集;S22、对所述第二含云图像集进行归一化处理,得到第三含云图像集;S23、对所述第三含云图像集进行描绘制作处理,得到第四含云图像集;S24、利用标签制作工具软件,为所述第四含云图像集中每个含云图像生成标签,得到增强遥感图像集。3.根据权利要求1所述的基于图像分割神经网络的复杂场景云检测方法,其特征在于,所述生成器包括编码器、转化器和解码器;所述编码器包括三个卷积层组成;所述编码器的三个卷积层中后两个卷积层的降采样倍数为2;所述转化器包括五个残差层;所述解码器包括两个反卷积层和一个卷积层;所述解码器的两个反卷积层的升采样倍数为2;所述辨别器包括7个卷积层,所述辨别器中最后一层卷积层输出一维标量,数值范围为[0,1]。4.根据权利要求3所述的基于图像分割神经网络的复杂场景云检测方法,其特征在于,所述生成器采用resnet网络结构,降采样采用stride卷积,上采样采用反卷积;所述辨别器采用PatchGANS结构,大小为70
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70。5.根据权利要求1所述的基于图像分割神经网络的复杂场景云检测方法,其特征在于,所述云检测网络架构初始模型包括第一回路和第二回路;所述第一回路包括第一生成器和第一辨别器;所述第二回路包括第二生成器和第二辨别器;所述利用所述训练集对云检测网络架构初始模型进行训练,得到云检测网络架构目标模型,包括:S31、将所述训练集平均分为数据域X和数据域Y;所述数据域X包括若干个带有标签的数据;所述数据域Y包括若干个不带标签的数据;S32、设置初始速度初始参数学习率,模型初始参数信息,初始速度,最大迭代次数M0,迭代次数M;所述迭代次数M初始值为1;构建生成器和辨别器的损失函数,辨别器之间同样共享权重训练,采用Adam迭代器进行参数迭代更新;S33、从所述数据域X按序选择数据A,从所述数据域Y按序选择数据B;S34、利用数据A和数据B训练所述云检测网络架构初始模型;S35、更新迭代次数M为M+1,判断迭代次数M是否大于最大迭代次数M0,得到第一判断结
果;如果第一判断结果为否,则触发执行S33,如果第一判断结果...
【专利技术属性】
技术研发人员:路遥,沈黎,张筱晗,吕守业,张一鸣,聂婧,
申请(专利权)人:北京市遥感信息研究所,
类型:发明
国别省市:
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